مدارات عبارتند از خطوط فرضى افقى در روى سطح زمين که همه با هم موازى مى‌باشند۱زرگ‌ترين مدار سطح زمين ”خط استوا“ ناميده مى‌شود، خط استوا زمين را به دو نيمکره شمالى و جنوبى تقسيم مى‌نمايد. از محل خط استوا تا نقطه قطب شمال و يا قطب جنوب مى‌توانيم تعداد زيادى خطوط مدارى در سطح کره‌زمين ترسيم نمائيم ولى هيچ‌يک از اين خطوط ترسيم شده در هر نيمکره هم‌اندازه و برابر نيستند زيرا هر چه از خط استوا به قطب نزديک شويم از طول مدارات کاسته شده تا اينکه در نقطه قطبى به صفر مى‌رسد (طول مدارات در روى استوا ۴۰،۰۰۰ کيلومتر و در عرض ۳۰ درجه حدود ۳۳،۰۰۰ و در عرض ۶۰ درجه حدود ۲۰،۰۰۰ کيلومتر مى‌باشد) بنابراين اندازه طولىمدارات از ۴۰،۰۰۰ کيلومتر تا يک نقطه در قطب تغيير مى‌نمايند.



(۱يپارک در قرن دوم ميلادى پيشنهاد نمود که به‌جاى ترسيم دو خط عمود بر هم در نقشه‌ها يک رشته خطوط مقاطع با زواياى قائمه بکشند که مطابق با درجات معينى باشد همين خطوط پيشنهادى هيپارک بود که به طول و عرض جغرافيائى شهرت يافتند.


وضع نامساوى مدارات
وضع نامساوى مدارات

اگر طول يک درجه از عرض‌هاى مختلف جغرافيائى زمين را در درجات مختلف مورد محاسبه قرار دهيم، طول هر درجه از مدارات در عرض‌هاى مذکور ارقام زير را نشان مى‌دهد:

طول يک درجه عرض جغرافيائى در مدارهاى مختلف(واحد سنجش متر)

عرض جغرافيائى مدار
۰   درجه ۱۱۱،۳۲۴
۱۵  درجه ۹۶،۴۹۰
۳۰ درجه ۹۶،۴۹۰
۴۵ درجه ۷۸،۸۵۱
۶۰ درجه ۵۵،۸۰۳
۷۵ درجه ۲۸،۹۰۳
۹۰ درجه ۰

سرعت زمين

سرعت زمين در حرکت وضعى و عبور آن از مقابل خورشيد که مشخص‌کننده طول روز و شب است در نقاط مختلف کره‌زمين يکسان نيست، در روى خط استوا اين سرعت حدود ۱۶۶۶ کيلومتر در ساعت و در نقطه قطبى با سرعتى کند، فقط به دور خود مى‌چرخد. براى آشنائى با تفاوت سرعت در نقاط مختلف کره‌زمين جدول زير را متذکر مى‌گردد:

سرعت زمين در گردش وضعي

محل جغرافيائى سرعت به ثانيه سرعت در ساعت
قطبى ۵  متر ۱۸ کيلومتر
عرض جغرافيائى ۶۰ درجه ۲۳۳ متر ۸۳۹ کيلومتر
عرض جغرافيائى ۳۰ درجه ۴۰۳ متر ۱۴۵۰ کيلومتر
خط استوا ۴۶۳ متر ۱۶۶۶ کيلومتر


سرعت حرکت وضعى زمين در ارتباط با خورشيد مشخص‌کننده طول شب و روز مى‌باشد. اگر سرعت جدول مذکور را در نظر داشته باشيم، مجموع طول شبانه‌روز ۲۴ ساعت مى‌گردد ولى در طول تاريخ پيدايش زمين هيچ‌گاه اين مدت ثابت نبوده است بلکه بر اثر عوامل بازدارنده سرعت اين حرکت، کند و کندتر شده است. عوامل بازدارنده جذر و مدّى است که روزانه در سطح زمين ايجاد مى‌گردد زيرا:


به‌هنگام مدهاى روزانه، آب‌هاى درياها و اقيانوس‌ها به سمت ماه و يا خورشيد کشيده مى‌شوند و به‌هنگام جذر، آب‌هاى کشيده‌شده پس از رها شدن به سواحل درياها برخورد مى‌نمايند. نتيجه‌اى که از اين برخوردهاى دائمى حاصل مى‌شود اصطکاکى است که نقش بازدارنده و کاستن از سرعت گردش زمين را ايفاء مى‌نمايد. مقدارى که اين نيرو مى‌تواند از سرعت زمين بکاهد دوصدم ميليونيم (۰،۰۰۰،۰۰۰،۰۲) ثانيه در روز محاسبه گرديده است. يعنى هر روز نسبت به روز قبل دو صد ميليونيم ثانيه بلندتر مى‌گردد. بر اين اساس درمى‌يابيم  که طول  ساعات شبانه‌روز در ميليون‌ها سال قبل به مراتب کوتاه‌تر از امروز  بوده است ۲ برخى اظهار مى‌دارند که در آينده به مرور  بر طول  شبانه‌روز  افزوده  خواهد   گرديد. ۳


(۲قتى نسبت تغيير طول روز را براى زمان دو ميليارد سال پيش (زمان جدا شدن کره ماه از زمين) در نظر بگيريم، ملاحظه مى‌کنيم که طول روز با يستى از مقدار اوليه اثر که ۴ (چهار) ساعت بوده به ۲۴ ساعت کنونى تغيير يافته باشد“.


(۳ر عصر ما اين تأخير (آهسته‌تر شدن حرکت زمين) در هر صد هزار سال يک ثانيه مى‌باشد. بدين معني، زمينى که اکنون در هر ۲۴ ساعت يک بار به دور خود مى‌چرخد پس از صد هزار سال در ۲۴ ساعت و ۱ ثانيه يک بار به دور خود خواهد چرخيد...“.